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Práctica Nº 6
MEDIDA DE POTENCIA EN TRIFÁSICA MÉTODO DE LOS DOS VATÍMETROS



1. Objetivos

a) Medida de la potencia activa, reactiva y el factor de potencia, en una red trifásica a tres hilos (sin neutro), utilizando el método de los dos vatímetros.

b) Realizar la medida con un solo vatímetro.

2. Material utilizado

Vatímetro electrodinámico. Alcances 150-300 V,2.5-5 A. Clase 1.5

Motor trifásico: 220/380 V, 3.2/2.1 A, cos? = 0.75, 50 Hz, 1 CV, 0.736 Kw, 1450 r.p.m. Conmutador bipolar, para la medida de potencia con el método de los dos vatímetros. Fuente de alimentación alterna trifásica de 210 V

3. Medida de la potencia activa

El método de los dos vatímetros (conocido también como Método ARÓN) se utiliza para medir la potencia activaconsumida por una carga equilibrada o desequilibrada sin hilo neutro. Las conexiones de los dos vatímetros a la red están representadas en la fig. 1. Las bobinas amperimétricas se introducen en dos fases cualesquiera de la red, y las bobinas voltimétricas se conexionan entre la fase que tiene la bobina amperimétrica correspondiente y la fase restante.

Los vatímetros medirán la siguiente potencia:W1 I A

W2 I B

V AC

V BC
W1
A A

VAB
B IB

VBC VCA


W2
CARGA

s iendo la potencia total medida la suma de ambas.
C IC

(1) P I A
V AC
I B V BC
W1 W2
fig. 1

A continuación se demuestra este método para los dos
casos que se pueden presentar: si la carga estáconectada en estrella o en triángulo.

3.1. Carga en estrella

Suponemos que el receptor está conectado en estrella A IA
alimentado por un sistema trifásico de secuencia directa
(ABC), como se muestra en la fig. 2.

La potencia activa consumida por la carga será:
N
P PA

(2) P I A
PB

V AN
PC

I B V BNI C V CN



B IB

ZC ZB
Al no existir hilo neutro en el nudo N se cumple IC
C
I A

(3) I C
I B I C 0

I A I B

fig. 2
Despejando una cualquiera de las corrientes, por ejemplo I C y sustituyendo en la ecuación 2, tenemos:
P I AV AN
I B V BN
I A I B
V CN

P I A
V AN
V CN
I B V BN
V CN
I A V AN
V NC
I B V BN
V NC

P I A
V AC
I B V BC
W1 W2

Ecuación que coincide con la expresión correspondiente al montaje de dos vatímetros, según el circuito de la fig. 1.

Si en la ecuación 3 se despeja I B ó I A se obtienen las siguientes dos ecuacionescorrespondientes a dos variantes de conexión con idénticos resultados a la anterior (fig. 3).

P I A

P I B

V AB

V BA

I C V CB

I C V CA

W1 W2

W1 W2


W1
A A

W 1
B CARGA B




CARGAW 2
3.2. Carga en triángulo

Suponemos que el receptor está conectado en triángulo

W2
C

fig. 3
alimentado por un sistema trifásico de secuencia directa (ABC), como se muestra en la fig. 4.

La potencia activa consumida por la carga será: IA
A
P PAB

(4) P I AB
PBC

V AB
PCA

I BC


VBC


I CA


V CA



ZCA
IAB


ZAB
En la malla formada por la carga en triángulo se cumple

V AB

(5) V AB

V BC

V BC

V CA 0

V CA



B IB


ZBC

IBC

Despejando una cualquiera de las tensiones, por ejemplo
V AB y sustituyendo en la ecuación 4, tenemos:
C IC


fig. 4

P I AB

V BC

V...